數(shù)控機床控制原理-文庫吧資料
2025-01-05 09:22本頁面
【正文】 向計數(shù)：將 Xe和 Ye的長度加和，作為計數(shù)長度 ? 3）分別計數(shù)：即計 X，又計 Y，直到 X減到 0， Y也減到 0，停 止插補 逐點比較法第一象限的直線插補計算方法 P1 P2 P3 X Y 圖 3－ 3 插補點與直線的位置關(guān)系 （ Xe， Ye） ? 例：脈沖當(dāng)量為 1，起點（ 0， 0），終點（ 5， 3） 序號 偏差判別 進給控制 偏差計算 終點判別 1 F0=0 +△x F1=F0Ye=03=3 M=81=7 2 F10 +△Y F2=F1+Xe=3+5=2 6 3 F20 +△X F3=F2Ye=23=1 5 4 F30 +△Y F4=F3+Xe=1+5=4 4 5 F40 +△X F5=F4Ye=43=1 3 6 F50 +△X F6=F5Ye=13=2 2 7 F60 +△Y F7=F6+Xe=2+5=3 1 8 F70 +△X F8=FYe=33=0 0 Y X (5,3) O 思考 ? 1插補是鋸齒形的，而肉眼看到的或者是測 量時卻是直線呢？ ? 2水平線，垂直線及 45176。 如圖3－ 1， 3－ 2所示 。改進 DDA圓弧插補算法，空間圓弧的插補時間分割法，拋物線的時間分割插補方法，橢圓弧插補法， Bezier、B樣條等參數(shù)曲線的插補方法，任意空間參數(shù)曲線的插補方法。 ? 數(shù)據(jù)采樣插補方法很多，常用方法如下： ? 直接函數(shù)法； ? 擴展數(shù)字積分法； ? 二階遞歸擴展數(shù)字積分圓弧插補法； ? 圓弧雙數(shù)字積分插補法； ? 角度逼近圓弧插補法； ? “改進吐斯丁”（ Improved Tustin Method――ITM ）法。 2. 采用多 CPU的分布式處理方案 。 插補計算是計算機數(shù)控系統(tǒng)中實時性很強的一項工作 ，為了提高計算速度 ， 縮短計算時間 ， 按以下三種結(jié)構(gòu)方式進行改進 。 ? 總的說來， 最小偏差法 插補精度較高，且有利與電機的連續(xù)運動 （ 二 ） 數(shù)據(jù)采樣插補 數(shù)據(jù)采樣插補又稱為時間分割插補或數(shù)字增量插補 ， 這類算法插補結(jié)果輸出的不是脈沖 ， 而是標(biāo)準二進制數(shù) 。近年來的插補算法有改進的最小偏差法，映射法。插補精度常為一個脈沖當(dāng)量，DDA法還伴有運算誤差。 由于脈沖增量插補的轉(zhuǎn)軸的最大速度受插補算法執(zhí)行時間限制 ， 所以它僅適用于一些 中等精度和中等速度 要求的 經(jīng)濟型 計算機數(shù)控系統(tǒng) 。 目前 ， 隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展 ， 多采用軟件完成這類算法 。 把每次插補運算產(chǎn)生的指令脈沖輸出到伺服系統(tǒng) ，以驅(qū)動工作臺運動 ， 每發(fā)出一個脈沖 ， 工作臺移動一個基本長度單位 ， 即脈沖當(dāng)量 ， 脈沖當(dāng)量是脈沖分配的基本單位 。插補的實質(zhì)就是數(shù)據(jù)點的密化。 插補定義 插補定義 ： 是指在輪廓控制系統(tǒng)中，根據(jù)給定的進給速度和輪廓線形的要求，在已知數(shù)據(jù)點之間插入中間點的方法，這種方法稱為插補方法。 因此 ， 為了滿足按執(zhí)行部件運動的要求來實現(xiàn)軌跡控制必須在 已知的信息點之間實時計算出滿足線形和進給速度要求的若干中間點 。 插補概述： 用戶在零件加工程序中 ， 一般僅提供描述該線形所必須的相關(guān)參數(shù) ， 如對直線 ， 提供其起點和終點坐標(biāo)； 對圓弧 ， 提供起終點坐標(biāo) 、 圓心坐標(biāo)及順逆圓的信息 。 在線診斷 是指在系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)中，由系統(tǒng)相應(yīng)的內(nèi)裝診斷程序，通過定時中斷周期掃描檢查 CNC系統(tǒng)本身以及各外設(shè)。 只有當(dāng)檢查的每個項目都確認正確無誤之后 ， 整個系統(tǒng)才能進入正常的準備狀態(tài) 。 七 、 顯示 CNC系統(tǒng)的顯示主要是為操作者提供方便，通常有：零件程序顯示、參數(shù)設(shè)置、刀具位置顯示、機床狀態(tài)顯示、報警顯示、刀具加工軌跡動態(tài)模擬顯示以及在線編程時的圖形顯示等 八 、 診斷 主要是指 CNC系統(tǒng)利用內(nèi)裝診斷程序進行自診斷 ， 主要有離線診斷和在線診斷 。 五 、 位置控制 它的主要任務(wù)是在每個采樣周期內(nèi) ， 將插補計算的理論位置與實際反饋位置相比較 ， 用其差值去控制進給電動機 ， 進而控制工作臺或刀具的位移 。輔助功能處理的主要工作是識別標(biāo)志，在程序執(zhí)行時發(fā)出信號，讓機床相應(yīng)部件執(zhí)行這些動作。另外對機床允許的最低速度和最高速度的限制進行判斷并處理。 速度計算是解決該加工程序段以什么樣的速度運動的問題。 三、數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理程序一般包括 刀具半徑、長度補償 、 速度計算 以及 輔助功能處理 。 167。 一、 程序輸入 將編寫好的數(shù)控加工程序輸入給 CNC裝置的方式有： 紙帶閱讀機輸入、鍵盤輸入、磁盤輸入、通訊接口輸入及連接上一級計算機的DNC(Direct Numerical Control)接口輸入。 34 PLC 167。 32 插補原理 ? 167。第三章 數(shù)控機床控制原理 ? 167。 31 數(shù)控機床控制基礎(chǔ) ? 167。 33 刀具補償原理 ? 167。 32 插補原理 一、插補概述 二、插補算法 三、速度控制 一、插補概述 1 CNC裝置的工作流程，從宏觀上把 握插補在整個流程中的位置 2 CNC裝置的插補定義 3 插補分類 二、插補算法 1 逐點比較法 2 DDA插補算法 逐點比較法圓弧插補算法 逐點比較法直線插補算法 3 最小偏差插補算法 4 數(shù)據(jù)采樣插補算法 DDA圓弧插補算法 DDA直線插補算法 輸入輸出處理控制 位置控制 程序輸入 譯 碼 插 補 顯 示 診 斷 圖 1 CNC裝置的工作流程 數(shù)據(jù)處理 CNC裝置的工作流程。 CNC裝置在輸入過程中還要完成校驗和代碼轉(zhuǎn)換等工作，輸入的全部信息都放到 CNC裝置的內(nèi)部存儲器中。 32 插補原理 二、譯碼 在輸入的工件加工程序中含有工件的輪廓信息（起點、終點、直線、圓弧等）、加工速度（ F代碼）及其它輔助功能（ M、 S、 T）信息等，譯碼程序以 一個程序段 為單位， 按一定規(guī)則 將這些信息翻譯成計算機內(nèi)部能識別的數(shù)據(jù)形式，并以約定的格式存放在指定的內(nèi)存區(qū)間。 刀具半徑、長度補償是把零件輪廓軌跡轉(zhuǎn)化成刀具中心軌跡，編程員只需按零件輪廓軌跡編程，減輕了工作量。編程所給的進給速度是合成速度，速度計算是根據(jù)合成速度來計算各坐標(biāo)運動方向的分速度。 輔助功能諸如換刀、主軸啟停、切削液開關(guān)等一些開關(guān)量信號也在此程序中處理。 四 、 插補 在數(shù)控加工中，一般已知運動軌跡的起點坐標(biāo)、終點坐標(biāo)和曲線方程和進給速度，如何使切削加工運動沿著預(yù)定軌跡
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